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2021年中考物理微專題復(fù)習(xí) 專題48中考力電綜合計(jì)算題(學(xué)生版)

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1、0 0 1 1 1 0 0 0 0 x 專題 48  力電綜合計(jì)算題 解決力電綜合計(jì)算題一般涉及到的物理公式包括速度公式、密度公式、重力公式、壓強(qiáng)公式、浮力公 式、機(jī)械功和功率、機(jī)械效率公式、電功公式、電功率公式等;涉及到的物理規(guī)律有二力平衡條件、液體 壓強(qiáng)規(guī)律、阿基米德原理、杠桿平衡條件、歐姆定律、焦耳定律等。 【例題】(2020 山東泰安)小明觀察到高速公路進(jìn)出口處設(shè)有測量貨車重力 檢測裝置,他利用學(xué)過的物理 知識設(shè)計(jì)了一套測量貨車重力的模擬裝置,其工作原理如圖甲所示。OAB 為水平杠桿,OB 長 1m,O 為支 點(diǎn),O

2、A∶AB=1∶4,平板上物體所受重力大小通過電流表讀數(shù)顯示。已知定值的電阻R 的阻值為 10Ω,壓力 傳感器 R 固定放置,R 的阻值隨所受壓力 F 變化的關(guān)系如圖乙所示。平板、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計(jì)。 (1)當(dāng)電池組電壓 U =12V,平板上物體所受重力分別是 80N 和 100N 時(shí),閉合開關(guān) S,分別求出電流表的 讀數(shù); (2)電池組用久后電壓變小為 U ,這時(shí)平板上物體重 100N 時(shí),電流表讀數(shù)為 0.3A,求 U 的大?。? (3)在第(2)問情況中,電池組電壓大小為 U ,要求平板上重為 100N 的物體對應(yīng)的電流表讀數(shù)和電池組電壓 U =12V 的情況下

3、相同,小明采取了兩種解決辦法: ①其它條件不變,只更換電阻 R ,試求出更換后的 R ′的大小。 ②其它條件不變,只水平調(diào)節(jié)杠桿上觸點(diǎn) A 的位置,試判斷并計(jì)算觸點(diǎn) A 應(yīng)向哪個(gè)方向移動(dòng)?移動(dòng)多少厘 米? 【對點(diǎn)練習(xí)】如圖中甲是電子秤的原理圖(圖中壓力表是用電流表改裝的)。已知電源電壓為 24V,電阻 R =60 Ω,壓力傳感器 R 的阻值隨所受壓力 F 變化的圖像如圖乙,壓力傳感器表面能承受的最大壓力為 400N,壓 桿與壓力傳感器的接觸面積是 2×104  m2  (托盤和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì))。求: x 0 0 1 0

4、 0 (1)該壓力傳感器能承受的最大壓強(qiáng); (2)當(dāng)壓力為 200N 時(shí),由乙圖可知壓力傳感器 R 的阻值是多少? (3)當(dāng)壓力為 200N 時(shí),通過 R 的電流為多少?R 消耗的電功率為多少? 【對點(diǎn)練習(xí)】小強(qiáng)同學(xué)利用學(xué)過的物理知識設(shè)計(jì)了一個(gè)拉力計(jì),圖甲是其原理圖,硬質(zhì)彈簧右 端和金屬滑片 P 固定在一起(彈簧的電阻不計(jì),P 與 R 間的摩擦不計(jì)),定值電阻 R =5Ω, a b 是一根長 5 cm 的均勻電阻絲,其阻值為 25Ω,電源電壓 U=3V,電流表的量程 0——0.6A, 請回答: (1)小強(qiáng)在電路中連入 R 的目的是。 (2)當(dāng)拉環(huán)不受

5、力時(shí),滑片處與 a 端,閉合開關(guān) S 后電流表的讀數(shù)是多少? (3)已知該彈簧伸長的長度,與所受拉力 F 間的關(guān)系如圖乙所示,通過計(jì)算說明,開關(guān) S 閉合后,當(dāng)電流 表指針指在 0.3A 處時(shí),作用在拉環(huán)上水平向右的拉力是多大? 1.(2020 黑龍江龍東農(nóng)墾森工)根據(jù)《電動(dòng)自行車安全技術(shù)規(guī)范》,交管部門規(guī)定自 2019 年 5 月 1 日起未申 領(lǐng)臨時(shí)標(biāo)識的“非標(biāo)”電動(dòng)自行車不得上路行駛。如圖是小明家新購買的電動(dòng)自行車,整車質(zhì)量為 40kg。 小明爸爸以 18km/h 的速度勻速騎行 9km 的過程中,電動(dòng)機(jī)兩端的電壓恒為 48V,通過的電流是 6.25A,車 輪與地面的總接

6、觸面積為 200cm2.小明爸爸的質(zhì)量是 60kg,g 取 10N/kg。求本次騎行過程中: (1)騎行所用時(shí)間。 (2)車對地面的壓強(qiáng)。 (3)電動(dòng)機(jī)的功率。 1 2 水 2 2 2 2.(2019 貴州黔東南)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)利用如圖 1 所示的電路來測量海水的深度,其中 R =2Ω是一個(gè)定值 電阻,R 是一個(gè)壓敏電阻,它的阻值隨所受液體壓力 F 的變化關(guān)系如圖 2 所示,電源電壓保持 6V 不變, 將此壓敏電阻用絕緣薄膜包好后放在一個(gè)硬質(zhì)凹形絕緣盒中,放入海水中保持受力面水平,且只有一個(gè)面 積為 0.02m2  的面

7、承受海水壓力。(設(shè)海水的密度ρ =1.0×103kg/m3  ,g 取 10N/kg) (1)當(dāng)電流表示數(shù)為 0.2A 時(shí),求壓敏電阻 R 的阻值; (2)如圖 2 所示,當(dāng)壓敏電阻 R 的阻值為 20Ω時(shí),求此時(shí)壓敏電阻 R 所在深度處的海水壓強(qiáng); (3)若電流的最大測量值為 0.6A,則使用此方法能測出海水的最大深度是多少? 3.(2019 山東棗莊)節(jié)能減排,綠色環(huán)保,新能源汽車成為未來汽車發(fā)展的方向。某種型號純電動(dòng)汽車的部 分參數(shù)如表: 空車質(zhì)量 輪胎與地面總接觸面積 電池容量  1380kg 0.032m2 42

8、kw。h  最大功率 最高時(shí)速 最大續(xù)行里程  100kW 120km/h 260km 假如汽車上只有司機(jī)一人,質(zhì)量為 60kg,汽車以 60km/h 的速度勻速行駛 36km,耗電 9kW?h,汽車所受 的阻力為汽車總重的 0.05 倍。g=10N/kg,試問: (1)電動(dòng)機(jī)的工作原理是  (選填“電流的磁效應(yīng)”、“磁場對電流的作用”)電動(dòng)汽車前進(jìn)和倒退是通過改變 來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的。 (2)電動(dòng)汽車對水平地面的壓強(qiáng)是多少? (3)電動(dòng)汽車牽引力所做的功是多大? (4)電動(dòng)汽車電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的

9、效率是多大? 4.(2019 山西)小明攜帶質(zhì)量為 10kg 的行李箱從太原到運(yùn)城,選擇了尾氣零排放的動(dòng)車組 D2503 次列車出行。 經(jīng)查詢,D2503 次列車時(shí)刻表如下表。若該動(dòng)車組列車全程勻速行駛在平直的軌道上,牽引力恒為 2.8×105N, 供電電路輸入動(dòng)車組列車的電功率恒為 2×107W.(g 取 10N/kg) 站次 1 2 3  站名 太原南 運(yùn)城北 西安北  到達(dá)時(shí)間 ﹣ 10:10 11:22  開車時(shí)間 8:25 10:12 ﹣  運(yùn)行里程 0 360

10、km 556km 請你根據(jù)以上信息,解答下列問題: (1)求該動(dòng)車組列車從太原南站到運(yùn)城北站牽引力所做的功。 (2)求該動(dòng)車組列車從太原南站到運(yùn)城北站將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率。 5.(2019 河南模擬)新能源純電功汽車因其環(huán)保、節(jié)能、高效、維護(hù)方使等諸多優(yōu)勢,將來有望取代燃油車 成為人們?nèi)粘J褂玫闹匾煌üぞ撸F(xiàn)在常德市的出租汽車中就已出現(xiàn)了純電動(dòng)汽車的靚麗身影。電動(dòng)汽 車提供能量的裝置為車內(nèi)的電池組,當(dāng)它給電動(dòng)機(jī)供電時(shí),電動(dòng)機(jī)將驅(qū)動(dòng)車輪行駛。如圖所示為國內(nèi)某型 號的純電動(dòng)汽車,若該車和車內(nèi)乘客的總質(zhì)量為 2.4×103  kg.每個(gè)車輪與地

11、血的接觸面積為 0.01m2.當(dāng)該 車在水平路面上以 25m/s 的速度勻速行駛時(shí),它受到的阻力約等于人和車總重的 0.02 倍,此時(shí)電池組加在 電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為 320V,通過電動(dòng)機(jī)的電流為 60A.若連接導(dǎo)線的電阻不計(jì),傳動(dòng)裝置消耗的能量不計(jì), 求: (1)該電動(dòng)汽車此時(shí)對地面的壓強(qiáng); (2)該電動(dòng)汽車將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率; (3)該電動(dòng)汽車電動(dòng)機(jī)線圈的電阻。 6.兩輪自平衡電動(dòng)車作為一種新興的交通工具,倍受年輕人的喜愛(如圖所示).下表是某型號兩輪自平衡電 動(dòng)車的主要技術(shù)參數(shù). 整車質(zhì)量 鋰電池電壓 鋰電池容量 電動(dòng)

12、車額定電壓 電動(dòng)機(jī)額定功率  20kg 48V 12A?h 48V 350W 0 x (1)圖中小景的質(zhì)量為 40kg,輪胎與地面的總接觸面積為 0.01m2,求地面受到的壓強(qiáng)(g 取 10N/kg) (2)若電動(dòng)機(jī)以額定功率工作,求鋰電池充足一次電最多可騎行的時(shí)間(精確到 0.1) (3)鋰電池充足電后,電動(dòng)車在平直的公路上勻速行駛,受到的平均阻力為 96N,最多能連續(xù)行駛 17.28km, 求電動(dòng)車工作的效率. 7.如圖所示是一直流電動(dòng)機(jī)提升重物的裝置。已知重物質(zhì)量m =50kg,電源電壓 U =110V 保持

13、不變,電動(dòng)機(jī) 線圈的電阻 R = 4Ω,不計(jì)各處摩擦,當(dāng)電動(dòng)機(jī)以某一速度勻速向上提升重物時(shí),電路中的電流 I = 5A(g=10N /kg)。求: (1)電源的輸出功率; (2)電動(dòng)機(jī)線圈電阻 R 的發(fā)熱功率; (3)試從能量轉(zhuǎn)化和守恒的角度,求重物上升的速度大小。 8.近年來,我市的轎車市場十分火爆,各種新型轎車駛進(jìn)千家萬戶。如圖乙所示為某新型轎車測定油箱內(nèi)油 面高度的電路原理圖。其中電源電壓恒為 6V,R 是阻值為 5Ω的定值電阻,A 是油量指示表(實(shí)質(zhì)是一只電 流表,油量的變化通過電流的變化同步顯示出來)。R 為壓敏電阻,它的電阻隨受到的壓力變化關(guān)系如下表。

14、(取 g=10N/kg) 壓力/N 電阻/Ω  0 550  50 395  100 275  150 170  200 90  250 60  300 40  350 25  400 5 (1)若轎車以 90kW 的恒定功率啟動(dòng)作直線運(yùn)動(dòng),且整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力不變,速度 v 與時(shí)間 t 的關(guān)系 汽 油 1 2 1 0 0 如圖丙所示,在 0~25s 時(shí)間內(nèi),轎車的牽引力與阻力關(guān)系可能的是:牽引力________阻力(選

15、填“大于”、 “等于”、“小于”、“大于或等于”)。 (2)由(1)中的條件求在 0~5s 時(shí)間內(nèi)轎車發(fā)動(dòng)機(jī)做功多少? (3)如果空油箱的質(zhì)量為 5kg,油量表的零刻度線對應(yīng)于電流表上的示數(shù)是多少? (4) 若電流表的量程為 0 ~0.6A ,該油箱加滿油時(shí),指針恰好指示最大刻度,求油箱的容積。 (ρ =0.7 × 103  kg/m3  ) 9.我國規(guī)定的飲酒駕車和醉酒駕車標(biāo)準(zhǔn)如表.如圖甲是對駕駛員進(jìn)行現(xiàn)場檢測的呼氣式酒精檢測儀,用于檢 測駕駛?cè)藛T呼氣酒精濃度.呼氣中的酒精濃度與血液中的酒精濃度關(guān)系為:血液酒精濃度X=呼氣酒精濃度 y×2200.

16、 類型 非飲酒駕車 飲酒駕車 醉酒駕車  標(biāo)準(zhǔn)(血液中的酒精濃度 X) Χ<20mg/100mL 20mg/100mL≤Χ<80mg/100mL Χ≥80mg/100mL 酒精測試儀由酒精氣體傳感器(相當(dāng)于隨呼氣酒精濃度變化的變阻器),與一個(gè)定值電阻及一個(gè)電壓表組成, 圖乙是它的原理圖,電源電壓 1.5V,定值電阻 R =40Ω,傳感器的電阻值 R 與呼氣酒精濃度 y 的關(guān)系如圖 丙所示.測試時(shí),按下開關(guān)等儀器正常后,被測者口含緊吹氣管吹氣 4s,測試儀顯示結(jié)果. ①某駕駛員接受測試,電壓表示數(shù)是 0.5V.該駕駛員測試結(jié)果是什么類型?

17、 ②如果被測者測試時(shí),口沒有含緊吹管吹氣,請根據(jù)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系,分析對測試結(jié)果的影響. 10.(2018 湖南岳陽)小雯設(shè)計(jì)了一個(gè)測量物體重力的托盤稱,如圖是原理示意圖,其中的托盤用來放置被測 物體的,OBA 是可以繞 0 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的杠桿,R 是壓力傳感器,(其電阻值會(huì)隨所受壓力大小變化而變化,變化 關(guān)系如下表),R 為定值電阻, 顯示重力大小的儀表是一個(gè)量程為 0——3V 的電壓表,已知 OA∶OB=2∶ 1,R =100Ω,電源電壓恒為 3V(忽略托盤、杠桿及壓桿的重力) 1 1 0 0 (1)拖盤上沒有物體時(shí),壓力傳感器 R 的電阻值

18、(2)當(dāng)托盤上放被測物體時(shí),電壓表的示數(shù)如圖,則此時(shí)壓力傳感器 R 上的電壓是多少? (3)第(2)題中被測物體的重力是多少? 11.某物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)壓力報(bào)警裝置,工作原理如圖所示。ABO 為一水平杠桿,OA 長 120cm,O 為支點(diǎn),AB:OB=5:1;已知報(bào)警器 R 的阻值恒為 10Ω,壓力傳感器 R 固定放置,R 的阻值隨所受壓力 F 變化的關(guān)系如表所示。閉合開關(guān) S,水平踏板空載時(shí),電壓表的示數(shù)為 2V;當(dāng)水平踏板所受壓力增大,電 壓表示數(shù)達(dá)到 5V 時(shí),報(bào)警器 R 開始發(fā)出報(bào)警信號。踏板、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計(jì)。求: F/N R/Ω  0 45  5 34  10 24  15 18  20 14  25 12  30 10  … … (1)電源電壓為多少? (2)當(dāng)報(bào)警器開始報(bào)警時(shí),踏板設(shè)定的最大壓力值為多少? (3)若電源電壓變?yōu)?14V,為保證報(bào)警器仍在踏板原設(shè)定的最大壓力值時(shí)報(bào)警,應(yīng)在杠桿上水平調(diào)節(jié)踏板觸 點(diǎn) B 的位置。試計(jì)算說明觸點(diǎn) B 應(yīng)向哪個(gè)方向移動(dòng)多少厘米?

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